[发明专利]主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法

摘要

本发明涉及主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，首先建立推进系统的仿真模型，根据当前系统状态数据计算出当前的系统混合比r0，然后根据并联贮箱平衡排放目标值，通过寻优算法计算出氧化剂贮箱(MON-A和MON-B)之间的压力差dpo1和燃烧剂贮箱(MMH-A和MMH-B)之间的压力差dpf1，最后以r0为目标值，以dpo1和dpf1为初始条件，通过寻优算法计算出每只贮箱的目标压力，卫星在轨就能够利用气体旁路将贮箱压力调整至目标压力点，达到既调节并联贮箱平衡排放，又不影响系统混合比的效果。

主权项

主动调节卫星双组元推进系统并联贮箱平衡排放的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)建立卫星双组元推进系统的仿真计算模型，设定气瓶和贮箱初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱初始压力记为pto1、pto2，两只燃烧剂贮箱初始压力记为ptf1、ptf2；(2)设置卫星双组元推进系统中两只氧化剂贮箱压差dpo为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpo为自变量的氧化剂贮箱平衡排放比yc1；(3)设置氧化剂贮箱并联排放目标值yo，并设置目标函数J(dpo)＝|yc1‑yo|，基于步骤(2)使用单变量寻优算法求解令J(dpo)＝0的最优解dpo1；(4)设置卫星双组元推进系统中两只燃烧剂贮箱压差dpf为自变量，使用推进系统仿真计算模型求解以dpf为自变量的燃烧剂贮箱平衡排放比yc2；(5)设置燃烧剂贮箱并联排放目标值yf，并设置目标函数J(dpf)＝|yc2‑yf|，基于步骤(4)使用单变量寻优算法求解令J(dpf)＝0的最优解dpf1；(6)在推进系统仿真计算模型中再次设置气瓶和贮箱的初始压力和温度，以及贮箱内推进剂的质量，其中两只氧化剂贮箱的初始压力记为pto1’、pto2’，两只燃烧剂贮箱的初始压力记为ptf1’、ptf2’，之后使用推进系统仿真模型求解以下参数：本次变轨的混合比r0，氧化剂贮箱下游交汇处压力po0，燃烧剂贮箱下游交汇处压力pf0；(7)设置目标混合比数据r1，若当前混合比r0小于目标混合比r1，执行步骤(8)，否则执行步骤(11)；(8)设置氧化剂贮箱下游交汇处压力po为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以po为自变量的系统混合比rc；(9)设置目标函数J(po)＝|rc‑r1|，基于步骤(8)使用单变量寻优算法求解令J(po)＝0的最优解po1；(10)输出氧化剂贮箱目标压力ptoA、ptoB和燃烧剂贮箱目标压力ptf1’、 ptf2’，其中氧化剂贮箱目标压力ptoA＝pto1’+(po1‑po0)，ptoB＝pto2’+(po1‑po0)；(11)设置燃烧剂贮箱下游交汇处压力pf为自变量，调用推进系统仿真计算模型求解以pf为自变量的系统混合比rc；(12)设置目标函数J(pf)＝|rc‑r1|，基于步骤(11)使用单变量寻优算法求解令J(pf)＝0的最优解pf1；(13)输出氧化剂贮箱目标压力pto1’、pto2’和燃烧剂贮箱目标压力ptfA、ptfB，其中燃烧剂贮箱目标压力ptfA＝ptf1’+(pf1‑pf0)，ptfB＝ptf2’+(pf1‑pf0)。